水解酸化—二级接触氧化处理小苏糖废水

张群绸　 程刚

（西安工程科技学院，西安，陕西 710048）

　　摘要：本文探讨了小苏糖制药废水处理工艺，并采用水解酸化——二级接触氧化——混凝沉淀的废水处理新技术进行处理，运行表明该工艺运行稳定，当进水水质为：COD≤2800mg/L;BOD₅≤2100mg/L;SS≤300mg/L；出水水质达到:COD≤80mg/L;BOD₅≤25mg/L;SS≤70mg/L 。
　　关键词：小苏糖废水 水解酸化 接触氧化

Hydrolytic Acidification and Two-Band contract oxidation Treatment for the Biologic Medicine Wastewater
Zhang Qunchou , Cheng Gang
(Xi’an university of engineering science and technology , Xi’an, China)

Abstract: The article discusses digestion process of biologic medicine wastewater, And adopted hydrolytic acidification ,two—stage contract oxidation—flocculation deposition process. The result of operation suggested that this process low cost of operation, simple operation and easy maintenance, which effluent quality conforms to the first—order criterion of GB8978-1996.

Keywords: biologic medicine wastewater, hydrolytic acidification and contract oxidation

0.前言

　　该企业是一家现代化的高科技生物制药企业，以生产中药片剂为主，其排放的有机污染物主要有苯、奈、木质素、三氯苯、苯酚、苯胺、蛋白质、色素及其水解产物,还有少量硝基苯等^【1】，且浓度高，危害严重。而且该企业位于泾河开发区，南毗渭河，泾河和渭河都是淡水资源，其水体的污染影响该流域的生态环境、威胁沿河两岸上千万人体健康以及阻碍相关工业的发展。本着“对环境负责”的原则，该公司建设了此项废水处理工程，以减轻企业生产对环境造成的危害。
　　目前 ,有关中药废水的治理在我国报道得很少 ,许多研究仍停留于实验室小试阶段。国内以生物法治理中药生产废水的技术可分为 3类：（1）SBR法；（2）厌氧 -好氧法；（3）水解 -好氧法 。这些实例中的原水 COD浓度多低于4500mg/L,且废水的可生化性良好 ,所以采用常规处理工艺 ,即可达到理想的效果。而对于原 COD浓度过高且成份复杂的废水 ,治理就比较困难,是技术上有待突破的难点 。针对此问题进行研究 ,探索适合处理高浓度难降解有机中药废水的先进工艺 ,使生产废水达标排放 ,是很有意义的。
　　因该制药废水的浓度高，成份复杂为此采用了水解酸化——二级接触氧化——混凝沉淀的废水处理新技术，以期实现企业经济效益和社会环境效益的双赢。

1.设计参数

1.1废水的来源及水质
　　综合废水主要来源有：由制药原料洗涤水、原药煎汁与提取工艺残液、洗罐(瓶)水、地面冲洗水、锅炉房排水及厂区生活污水等组成。水苏糖制药废水废水水质如下（表1）：

表1 废水水质

Table 1 The quality of the wastewater

项　　 目 原水指标 pH值 ≦8.5 SS/（mg/L） ≦300 BOD₅/（mg/L） ≦2100 COD_cr/（mg/L） ≦2800 挥发酚（mg/L） ≦0.002 NH₃-N（mg/L） ≦0.15

1.2废水水量
　　目前，实测日均废水排放量不超过400m³/d，每日三班24小时工作制。
1.3排放标准
　　出水执行标准：经处理后的废水，排放执行中华人民共和国《污水综合排放标准》（GB 8978-1996）中的一级标准及《渭河水系陕西段污水综合排放标准》（DB8978—1996）,各主要控制指标如下（表）2：

表2 出水排放标准
Table2 The standards of the discharged water

项　　 目 出水指标 pH值 6~9 SS（mg/L） ≦70 BOD₅（mg/L） ≦25 CODcr（mg/L） ≦80 挥发酚（mg/L） ≦0.5 NH₃-N（mg/L） ≦12

2.处理的工艺流程

　　废水中超标的主要污染物为COD_Cr 和BOD₅ ， BOD₅ / COD_Cr =0.75,可生化性好。由于生物接触氧化法具有工艺成熟、有机负荷高、抗冲击能力强及污泥量少等优点 ,且具有成功处理中药废水的实例^[4，5],因废水处理要求达到的去除率较高 ,故采用两级接触氧化法。好氧段前面加一水解酸化池 ,使难降解有机物初步水解 ,以提高后续好氧阶段的处理效果。
　　根据水质特点和期望达到的处理要求，本处理采用水解酸化——二级接触氧化——混凝处理工艺，工艺流程如图1：

　　　　

3.工艺流程说明

3.1.浓废水池
　　对于生产过程中的高浓度有机废水（原料洗涤水、原药煎汁与提取工艺残液等），由于水量较小且排放不连续故不用经过厌氧处理，而是先排入浓废水池收集，再经泵小流量、分批加入水解酸化调节池稀释，以确保调节池中水质稳定。
3.2.水解酸化池
　　水解酸化池有两个作用，一是调节池的作用，二是水解酸化的作用。其中调节池的作用是将不同时间来的不同水质的废水尽量充分混合，使进入处理流程的水质尽可能的趋于稳定，以保证后续处理工艺的稳定及减少冲击负荷。通过水解酸化池的水解酸化作用提高了污水的可生化性，有利于后续的生物处理。
　　水解酸化是由厌氧处理发展过来的一种不完全厌氧处理方法，它只完成厌氧处理反应的第一阶段——水解阶段及第二阶段——酸化阶段，而甲烷化阶段则不进行。在水解阶段，水解酸化池中产酸性厌氧、兼氧菌将水中结构复杂的大分子（淀粉，蛋白质，脂肪，糖类）有机物分解成简单的小分子有机物，或将不溶性有机物水解成可溶性物质，提高了废水的可生化性。在产酸阶段碳水化合物降解为脂肪酸，主要是醋酸，丁酸和丙酸。
　　微生物对有机物的摄取只有溶解性的小分子物质才可直接进入细胞体内。而不溶性大分子物质首先通过胞外酶的分解才能进入微生物体内的代谢过程。经水解处理，有机物在微生物的代谢途径上减少了一个重要环节，将加速有机物的生物降解过程。
　　因此，水解酸化池的作用主要是水解—酸化反应，此阶段的微生物主要是水解、产酸菌团（属于兼性微生物）。在这一阶段，废水中的BOD或COD值变化不大。
3.3生物接触氧化阶段
　　生物接触是好氧处理的一种方法，与厌氧、兼氧不同，其特点是无污泥膨胀、易于管理、污染物去除率高。它主要是靠好氧菌群来分解水中的有机物从而达到净化水质的作用。由于上述处理单元兼氧池的水解—酸化作用，使水中的有机物更多的以溶解状态存在，从而使好氧处理单元的效率大大提高。
　　本工艺采用两段生物接触氧化是为了增加生物氧化时间，提高生化处理效率。这两段生物接触氧化与水解酸化处理工艺结合称为水解（酸化）—好氧联合工艺，是目前较为完善的工艺方法。
3.4絮凝反应
　　为防止水质变化，确保系统检修或运行故障时出水水质良好，在二段生物处理后加设化学混凝单元。化学混凝是利用高分子无机絮凝剂的电性中和、压缩双电层及吸附桥架作用^[4]，使污水得到最终净化，实现达标排放。该处理单元仅作为整个处理系统的保障措施。
3.5沉淀池
　　生物化学处理后的出水可能会带有部分脱落的生物膜，这样就会影响出水的水质^[5]。沉淀池的作用是对出水进行沉淀净化，进一步的提高出水水质的清澈和稳定。
3.6污泥处理
　　沉淀池污泥回流到水解酸化调节池消化，不仅使泥水充分混合，对污染物有较好去除效果，同时可大幅度的减少污泥产量。剩余污泥经脱水干化处理后外运或焚烧。
　　综上所述，整个工艺充分体现了以生物处理为主体的指导思想，既强化了预处理功能，又加设了化学混凝保障体系，把进一步提高废水的可生化性和降解CODc_r、BOD₅、色度等指标有机地结合起来。确保实现低费用达标排放的设计目标。

4.运行结果及问题讨论

　　本废水处理系统选用水解酸化—生物接触氧化沉淀处理工艺，第一级为水解--酸化处理，第二级为生物接触氧化及沉淀处理，是去除有机物的主要步骤。经过在该制药公司的实际运行，各处理工艺的去除率如下表3：

表3 各处理单元的去除率
Table 3 The efficiency of each treatment cell

处理单元 项目 BOD₅ CODc_r SS 进水(mg/L) 2100 2800 300 水解酸化

调 节 池 去除率(%) 30 50 60 出水(mg/L) 1470 1400 120 一段接触氧化 去除率(%) 80 65 50 出水(mg/L) 294 490 60 二段接触氧化 去除率(%) 92 85 50 出水(mg/L) 24 74 30 混凝沉淀 去除率(%) 50 55 90 出水(mg/L) 总去除率% 99.00 97.36 90

　　实际运行表明，采用水解酸化—生物接触氧化沉淀处理工艺处理小苏糖废水是可行的。处理效果好，无污泥膨胀现象发生，出水水质优于国家标准。
　　本废水处理系统具有占地少，投资小，污泥产量少，运行费用低等优点，COD总去除率97.36 ％以上，BOD总去除率99.00 ％以上，SS总去除率90 ％以上，出水水质达到中华人民共和国《污水综合排放标准》（GB 8978-1996）一级标准，部分指标达到《渭河水系陕西段污水综合排放标准》（DB8978－1996）。

参考文献

1 相会强，张杰，于尔捷.水解酸化—生物接触氧化工艺处理制药废水.给水排水，2002，28（1）：54～56.
2 李景杰.水解酸化—生物吸附再生—接触氧化工艺处理屠宰废水.给水排水，2002，28（8）：38～41.
3 何展伟.水解酸化—生物接触氧化工艺处理啤酒废水.广州食品工业科技.18（2）：32～35.
4 王永广,张键.微电解生物接触氧化处理中药废水.环境工程,2001.19( 6):13～ 14.
5 李建政，任南琪,刘艳玲等.中药废水高效生物处理技术的研究.中国给水排水,2000.16( 6) :5～ 8.

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作者简介：张群绸 女，1979年2月出生，汉族，陕西咸阳人，在读硕士
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